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金属离子修饰的金纳米粒子对生物分子的吸附行为研究

作　者: 付娆
导　师: 杨文胜
学　校: 吉林大学
专　业: 物理化学
关键词: DNA 蛋白吸附和脱附配位金纳米粒子
分类号:
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

金纳米粒子在生物分离过程中的应用越来越受到人们的重视。本论文从金属离子修饰的表面功能化的金纳米粒子的制备出发，通过系统研究生物分子（DNA、蛋白质）在不同金属离子修饰的粒子表面的吸附行为，阐明高效、特异性吸附行为的发生条件和作用机制。在此基础上，将金属离子修饰的金纳米粒子用于DNA和蛋白质的提取与分离，为纳米材料在生物富集分离技术中的应用提供了理论依据和实验基础。1.制备谷胱甘肽修饰的金纳米粒子，利用谷胱甘肽为配体将金属离子螯合到粒子的表面，并研究了粒子与不同金属离子间的相互作用。2.研究了DNA分子在金属离子修饰的金纳米粒子表面的吸附和脱附行为。利用Fe³⁺离子与DNA分子中磷酸根的配位作用可以实现在低pH条件下DNA分子在金纳米粒子表面的高效吸附。3.研究蛋白质在金属离子修饰的金纳米粒子表面的吸附和脱附行为。利用Ni2+离子与蛋白质分子中组氨酸残基上咪唑基的氮原子之间的配位相互作用实现蛋白分子在金纳米粒子表面的高效吸附，并研究了蛋白吸附的最佳条件和方法。4.以上述研究为基础，建立不同pH值条件下蛋白质混合物及蛋白质与DNA混合物的分离方法。

全文目录

提要  4-5
中文摘要  5-8
Abstract  8-15
第一章前言  15-47
  1.1 金纳米粒子简介  15-16
  1.2 金纳米粒子的性质  16-19
  1.3 金纳米粒子的表面化学  19-22
    1.3.1 配体交换法在金表面形成混合单分子层  19-21
    1.3.2 物理吸附金纳米粒子表面的修饰  21
    1.3.3 多聚物稳定的金纳米粒子  21
    1.3.4 其他配体稳定的金纳米粒子  21-22
  1.4 金纳米粒子在生物分析中的应用  22-32
    1.4.1 金纳米粒子在 DNA 分析方面的应用  22-28
    1.4.2 金纳米粒子在蛋白分析中的应用  28-32
  1.5 本文立题思想  32-34
  参考文献  34-47
第二章谷胱甘肽修饰的金纳米粒子与不同金属离子相互作用研究  47-65
  2.1 实验部分  49-50
    2.1.1 试剂与药品  49
    2.1.2 测试仪器  49
    2.1.3 谷胱甘肽修饰的金纳米粒子的制备  49-50
  2.2 结果与讨论  50-58
    2.2.1 不同 pH 值条件下谷胱甘肽修饰的金纳米粒子的稳定性  50
    2.2.2 不同 pH 值条件下谷胱甘肽修饰的金纳米粒子对 Ni~(2+)的响应行为  50-52
    2.2.3 不同 pH 值条件 Ni~(2+)与谷胱甘肽修饰的金纳米粒子配位作用的验证  52-54
    2.2.4 不同浓度 Ni~(2+)离子对谷胱甘肽修饰的金纳米粒子聚集过程的影响  54-55
    2.2.5 不同 pH 值条件下 Ni~(2+)与谷胱甘肽修饰的金纳米粒子表面配位机制  55-56
    2.2.6 谷胱甘肽修饰的金纳米粒子对不同金属离子的响应行为  56-58
  2.3 本章小结  58-59
  参考文献  59-65
第三章 Fe~(3+)离子修饰的金纳米粒子对 DNA 吸附行为的研究  65-83
  3.1 实验部分  66-67
    3.1.1 试剂与药品  66
    3.1.2 测试仪器  66
    3.1.3 金纳米粒子的表面修饰  66-67
    3.1.4 谷胱甘肽修饰的金粒子螯合 Fe~(3+)离子后对 DNA 的吸附和脱附过程  67
  3.2 结果与讨论  67-77
    3.2.1 金纳米粒子表面修饰 Fe~(3+)离子前后对 DNA 吸附和脱附及与 pH 值的关系  67-70
    3.2.2 不同粒子表面电位对 DNA 吸附和脱附的影响  70-71
    3.2.3 配位作用吸附 DNA 的验证  71-72
    3.2.4 盐浓度对不同 pH 条件下 DNA 吸附量的影响  72-74
    3.2.5 DNA 在 Fe~(3+)离子修饰的金纳米粒子表面的吸附机制  74-75
    3.2.6 表面修饰 Ni~(2+)离子的金纳米粒子对 DNA 的吸附  75-77
  3.3 本章小结  77-78
  参考文献  78-83
第四章 Ni~(2+)离子修饰的金纳米粒子对蛋白吸附行为的研究  83-101
  4.1 实验部分  84-85
    4.1.1 试剂与药品  84
    4.1.2 测试仪器  84
    4.1.3 金纳米粒子的表面修饰  84
    4.1.4 谷胱甘肽修饰的金纳米粒子粒子螯合 Ni~(2+)离子后对牛血红蛋白的吸附和脱附过程  84-85
  4.2 结果与讨论  85-95
    4.2.1 金属离子修饰的金纳米粒子对 BHb 的吸附和脱附  85-87
    4.2.2 不同粒子表面带电性质  87-88
    4.2.3 蛋白提取原理  88-91
    4.2.4 盐对吸附效率的影响  91-92
    4.2.5 粒子表面修饰不同金属离子对吸附的影响  92-94
    4.2.6 Ni~(2+)离子修饰的金纳米粒子对 BHb 的吸附等温线  94-95
  4.3 本章小结  95-96
  参考文献  96-101
第五章金属离子修饰的金纳米粒子对 DNA 和蛋白混合物吸附行为的研究  101-117
  5.1 实验部分  102-104
    5.1.1 试剂与药品  102
    5.1.2 测试仪器  102
    5.1.3 电泳的操作  102-104
  5.2 结果与讨论  104-114
    5.2.1 利用 Ni~(2+)离子修饰的金纳米粒子研究混合物的吸附行为  104-111
    5.2.2 利用 Fe~(3+)离子修饰的金纳米粒子研究混合物的吸附行为  111-114
  5.3 本章小结  114-115
  参考文献  115-117
作者简历  117-118
攻读学位期间发表的学术论文  118-119
致谢  119

金属离子修饰的金纳米粒子对生物分子的吸附行为研究

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